Perpindahan Kalor dan Pengaruhnya terhadap Benda dan Lingkungan
Perpindahan kalor adalah proses transfer energi panas dari suatu benda ke benda lainnya atau ke lingkungan sekitarnya. Satuan yang digunakan untuk mengukur kalor adalah joule (J) atau kalori (cal). Perbedaan antara kalor dan suhu adalah bahwa kalor adalah energi panas yang ditransfer, sedangkan suhu adalah ukuran tingkat panas atau dingin suatu benda. Misalnya, ketika kita menyentuh benda yang panas, kita merasakan panasnya (suhu tinggi) karena kalor dari benda tersebut ditransfer ke tubuh kita. Contoh peristiwa peleburan, pembekuan, penguapan, dan pengembunan adalah sebagai berikut: - Peleburan: Ketika es batu diletakkan di atas meja yang panas, es batu akan meleleh menjadi air karena kalor dari meja ditransfer ke es batu. - Pembekuan: Ketika air diletakkan di dalam freezer, air akan membeku menjadi es karena kalor dari air ditransfer ke udara dingin di dalam freezer. - Penguapan: Ketika air mendidih di atas kompor, air akan berubah menjadi uap karena kalor dari kompor ditransfer ke air. - Pengembunan: Ketika uap air di udara bertemu dengan permukaan yang dingin, uap air akan berubah menjadi tetesan air karena kalor dari uap air ditransfer ke permukaan yang dingin. Ada tiga cara perpindahan kalor, yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi. Konduksi adalah perpindahan kalor melalui kontak langsung antara partikel-partikel benda. Contoh konduksi adalah ketika kita memegang sendok logam yang panas, kita merasakan panasnya karena kalor dari sendok ditransfer ke tangan kita. Konveksi adalah perpindahan kalor melalui pergerakan massa fluida. Contoh konveksi adalah ketika kita memasak air di panci, air yang panas naik ke atas dan air yang dingin turun ke bawah. Radiasi adalah perpindahan kalor melalui gelombang elektromagnetik. Contoh radiasi adalah sinar matahari yang menghangatkan bumi. Ketika kita kedinginan, tubuh kita akan menggigil. Hal ini terjadi karena otot-otot kita berkontraksi dan berelaksasi dengan cepat untuk menghasilkan panas dan meningkatkan suhu tubuh. Dengan menggigil, tubuh kita mencoba untuk menjaga suhu tubuh tetap stabil. Konduktor adalah benda yang baik dalam menghantarkan panas. Contoh konduktor adalah logam seperti besi, tembaga, dan aluminium. Isolator adalah benda yang buruk dalam menghantarkan panas. Contoh isolator adalah kayu, plastik, dan kaca. Perbedaan antara konduksi dan konveksi adalah bahwa konduksi adalah perpindahan kalor melalui kontak langsung antara partikel-partikel benda, sedangkan konveksi adalah perpindahan kalor melalui pergerakan massa fluida. Contoh perbedaan konduksi dan konveksi adalah ketika kita memasak air di panci, air yang berada di dasar panci dipanaskan melalui konduksi, sedangkan air yang berada di atasnya dipanaskan melalui konveksi. Ketika kita memanaskan air di atas kompor, benda-benda yang menerima kalor dari pemanasan tersebut adalah kompor, panci, dan udara di sekitarnya. Faktor-faktor yang mempengaruhi jumlah kalor yang diterima oleh sebuah benda dari lingkungan sekitarnya adalah suhu lingkungan, luas permukaan benda, jenis benda, warna benda, dan keadaan benda (apakah benda tersebut basah atau kering). Faktor-faktor yang mempengaruhi jumlah kalor yang dilepas oleh sebuah benda ke lingkungan sekitarnya adalah suhu benda, luas permukaan benda, jenis benda, warna benda, dan keadaan benda (apakah benda tersebut basah atau kering). Setelah berlari, anjing akan menggigil karena tubuhnya mencoba untuk menghasilkan panas dan meningkatkan suhu tubuhnya setelah aktivitas yang menghasilkan panas. Setelah diletakkan dalam air panas selama beberapa detik, sendok logam akan menjadi yang paling panas karena logam adalah konduktor panas yang baik. Sendok plastik dan sendok keramik akan menjadi lebih dingin karena plastik dan keramik adalah isolator panas yang buruk. Marmer atau keramik terasa lebih dingin dari pada lantai yang diberi alas karpet karena marmer dan keramik adalah konduktor panas yang baik, sedangkan karpet adalah isolator panas yang buruk. Sehingga, kalor dari tubuh kita akan lebih cepat ditransfer ke marmer atau keramik, membuatnya terasa lebih dingin.